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EES：Co(OH)2@Ni(OH)2原位電化學(xué)活化助力乙醇電氧化重整和新型鋅-乙醇-空氣電池

發(fā)布日期：2022-10-31 閱讀量：843

析氧反應(yīng)（OER）的緩慢動(dòng)力學(xué)過程嚴(yán)重阻礙了電解水和可充電金屬空氣電池的發(fā)展。乙醇氧化反應(yīng)（EOR）代替OER是解決這一問題的一種極具潛力的策略。

近日，暨南大學(xué)孟輝、加拿大國立科學(xué)研究院Sun Shuhui報(bào)道了用于高效乙醇電氧化重整和創(chuàng)新的鋅乙醇空氣電池的Co(OH)₂@Ni(OH)₂的原位電化學(xué)活化異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

要點(diǎn)1. 作者合成的Co(OH)₂@Ni(OH)₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化劑顯示出良好的EOR催化活性（j₁₀＝1.3 0V）和高穩(wěn)定性（在50mA cm^-2下超過100 h）。催化反應(yīng)通過4e^-氧化將乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸，法拉第效率為97.9%。它的高性能歸因于通過電化學(xué)活化進(jìn)一步優(yōu)化的雙氫氧化物異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

要點(diǎn)2. 原位拉曼光譜和DFT計(jì)算確定Ni（NiOOH）是EOR的關(guān)鍵活性位點(diǎn)。基于EOR替代OER的創(chuàng)新思想，設(shè)計(jì)了混合水電解和鋅乙醇空氣電池。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)不僅使電解水的總電位降低了200 mV，電池充電電壓降低了300 mV，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)能源的直接利用。

Li Zilong et.al In-Situ Electrochemical Activation of Co(OH)₂@Ni(OH)₂ Heterostructure for Efficient Ethanol Electrooxidation Reforming and Innovative Zinc-Ethanol-Air Battery EES 2022

DOI: 10.1039/D2EE01816K

https://doi.org/10.1039/D2EE01816K

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